(57)【要約】【課題】流動性及び機械的強度に優れ、且つ真円度に優れた、円筒形状部位を保有する成形品用に好適に用いられるポリアリーレンサルファイド樹脂組成物を提供する。【解決手段】(A) 樹脂温度310℃、剪断速度1200sec-1における溶融粘度が10〜50Pa・ｓであるポリアリーレンサルファイド樹脂、(B) 平均繊維径が15μm以下である繊維状充填剤及び(C) 非繊維状充填剤からなり、組成物中の(B) 繊維状充填剤量Ｗｆ（重量％）及び(C) 非繊維状充填剤量Ｗｍ（重量％）が以下の式(1) 、(2) を同時に満たすようにする。  −Ｗｆ＋４５≦Ｗｍ≦−Ｗｆ＋７０    (1)   ０．４Ｗｆ≦Ｗｍ≦２．５Ｗｆ        (2) 【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
(A) 樹脂温度310℃、剪断速度1200sec-1における溶融粘度が10〜50Pa・ｓであるポリアリーレンサルファイド樹脂、(B) 平均繊維径が15μm以下である繊維状充填剤及び(C) 非繊維状充填剤からなり、組成物中の(B) 繊維状充填剤量Ｗｆ（重量％）及び(C) 非繊維状充填剤量Ｗｍ（重量％）が以下の式(1) 、(2) を同時に満たすことを特徴とする円筒形状部位保有成形品用ポリアリーレンサルファイド樹脂組成物。
−Ｗｆ＋４５≦Ｗｍ≦−Ｗｆ＋７０    (1) 
０．４Ｗｆ≦Ｗｍ≦２．５Ｗｆ        (2) 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流動性及び機械的強度に優れ、且つ真円度に優れた、円筒形状部位を保有する成形品用のポリアリーレンサルファイド樹脂組成物に関する。尚、真円度とは、ＪＩＳ規格（Ｂ０６２１）によれば、「円形形体(c) を２つの同心の幾何学的円で挟んだとき、同心二円の間隔が最小となる場合の、二円の半径の差(f) で表され、真円度mm又は真円度μmと表示される」と規定されており、本願明細書で言う真円度も同義である。
【背景技術】
【０００２】
ポリフェニレンサルファイド（以下ＰＰＳと略す場合がある）樹脂に代表されるポリアリーレンサルファイド（以下ＰＡＳと略す場合がある）樹脂は、高い耐熱性、機械的物性、耐薬品性、寸法安定性、難燃性を有していることから、射出成形用途を中心に各種自動車部品や電気・電子機器部品など幅広い分野に使用されている。ＰＡＳ樹脂は、このような特性から、従来より金属代替材料として用いられることも多い。このような金属代替材料用途では、材料物性もさることながら、金属の有する高い寸法安定性が求められる場合も多く、その中でも高い真円度を有する材料が求められる場合がある。ＰＡＳ樹脂は、一般的にガラス繊維等の繊維状充填剤が添加された材料として広く使用されているが、このような材料は繊維状充填剤の配向性に起因して真円度等の寸法精度が低下する。
【０００３】
特許文献１には、繊維状充填剤及び非繊維状充填剤が同時に配合され、且つ非繊維状充填剤が繊維状充填剤よりも多く配合されたＰＡＳ樹脂組成物が開示されているが、流動性及び機械的強度と、真円度を同時に満足することはできない。
【特許文献１】特開２００３−３０１１０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記従来技術の課題を解決し、流動性及び機械的強度に優れ、且つ真円度に優れた、円筒形状部位を保有する成形品用に好適に用いられるＰＡＳ樹脂組成物の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは上記目的を達成するため鋭意検討した結果、特定のＰＡＳ樹脂に対し、繊維状充填剤及び非繊維状充填剤を特定比率で併用配合することにより、上記目的が達成されたＰＡＳ樹脂組成物が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００６】
即ち本発明は、(A) 樹脂温度310℃、剪断速度1200sec-1における溶融粘度が10〜50Pa・ｓであるポリアリーレンサルファイド樹脂、(B) 平均繊維径が15μm以下である繊維状充填剤及び(C) 非繊維状充填剤からなり、組成物中の(B) 繊維状充填剤量Ｗｆ（重量％）及び(C) 非繊維状充填剤量Ｗｍ（重量％）が以下の式(1) 、(2) を同時に満たすことを特徴とする円筒形状部位保有成形品用ポリアリーレンサルファイド樹脂組成物である。
【０００７】
−Ｗｆ＋４５≦Ｗｍ≦−Ｗｆ＋７０    (1) 
０．４Ｗｆ≦Ｗｍ≦２．５Ｗｆ        (2) 
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、流動性及び機械的強度に優れ、且つ真円度に優れた、円筒形状部位を保有する成形品用ＰＡＳ樹脂組成物を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下本発明の構成成分について詳細に説明する。本発明に用いる(A) 成分としてのＰＡＳ樹脂は、主として繰返し単位として-(Ar-S)-（但しArはアリーレン基）で構成された高分子化合物であり、本発明では一般的に知られている分子構造のＰＡＳ樹脂を使用することができる。
【００１０】
上記アリーレン基としては、例えば、ｐ−フェニレン基、ｍ−フェニレン基、ｏ−フェニレン基、置換フェニレン基、ｐ，ｐ’−ジフェニレンスルフォン基、ｐ，ｐ’−ビフェニレン基、ｐ，ｐ’−ジフェニレンエーテル基、ｐ，ｐ’−ジフェニレンカルボニル基、ナフタレン基などが挙げられる。ＰＡＳ樹脂は、上記繰返し単位のみからなるホモポリマーでも良いし、下記の異種繰返し単位を含んだコポリマーが加工性等の点から好ましい場合もある。
【００１１】
ホモポリマーとしては、アリーレン基としてｐ−フェニレン基を用いた、ｐ−フェニレンサルファイド基を繰返し単位とするＰＰＳが好ましく用いられる。また、コポリマーとしては、前記のアリーレン基からなるアリーレンサルファイド基の中で、相異なる２種以上の組み合わせが使用できるが、中でもｐ−フェニレンサルファイド基とｍ−フェニレンサルファイド基を含む組み合わせが特に好ましく用いられる。この中で、ｐ−フェニレンサルファイド基を70モル％以上、好ましくは80モル％以上含むものが、耐熱性、成形性、機械的特性等の物性上の点から適当である。
【００１２】
又、これらのＰＡＳ樹脂の中で、２官能性ハロゲン芳香族化合物を主体とするモノマーから縮重合によって得られる実質的に直鎖状構造の高分子量ポリマーが好ましく使用できるが、直鎖状構造のＰＡＳ樹脂以外にも、縮重合させるときに３個以上のハロゲン官能基を有するポリハロ芳香族化合物等のモノマーを少量用いて、部分的に分岐構造又は架橋構造を形成させたポリマーも使用できるし、低分子量の直鎖状構造ポリマーを酸素又は酸化剤の存在下、高温で加熱して酸化架橋又は熱架橋により溶融粘度を上昇させ、成形加工性を改良したポリマー、あるいはこれらの混合物も使用可能である。
【００１３】
また、本発明で用いるＰＡＳ樹脂は、前記直鎖状ＰＡＳ樹脂を主体とし、その一部（１〜30重量％、好ましくは２〜25重量％）が、比較的高粘度（樹脂温度310℃、剪断速度1200sec-1における溶融粘度が300〜3000Pa・ｓ、好ましくは500〜2000Pa・ｓ）の分岐又は架橋ＰＡＳ樹脂との混合系でも構わない。また、本発明に用いるＰＡＳ樹脂は、重合後、酸洗浄、熱水洗浄、有機溶剤洗浄（或いはこれらの組合せ）等を行って副生不純物等を除去精製したものが好ましい。
【００１４】
また、本発明に用いる(A) 成分としてのＰＡＳ樹脂は、樹脂温度310℃、剪断速度1200sec-1における溶融粘度が10〜50Pa・ｓである必要がある。溶融粘度が50Pa・ｓより高い場合は流動性が不十分であり、10Pa・ｓ未満では成形時に不具合を生じる。
【００１５】
次に、本発明に用いる(B) 成分として繊維状充填剤は、ガラス繊維、アスベスト繊維、カーボン繊維、シリカ繊維、シリカ・アルミナ繊維、ジルコニア繊維、窒化硼素繊維、硼素繊維、チタン酸カリウム繊維、さらにステンレス、アルミニウム、チタン、銅、真鍮等金属の繊維状物などの無機質繊維状物質が挙げられる。特に代表的な繊維状充填剤はガラス繊維、又はカーボン繊維である。なおポリアミド、フッ素樹脂、アクリル樹脂などの高融点有機質繊維物質も使用することができる。
【００１６】
また、本発明に用いる(B) 成分として繊維状充填剤は、平均繊維径が15μm以下である必要がある。平均繊維径が15μmよりも大きい場合は機械的強度が不十分となる。
【００１７】
次に、本発明に用いる(C) 成分としては非繊維状充填剤は、粉粒状充填剤や板状充填剤等である。粉粒状充填剤としてはカーボンブラック、シリカ、石英粉末、ガラスビーズ、ガラス粉、硅酸カルシウム、硅酸アルミニウム、カオリン、タルク、クレー、硅藻土、ウォラストナイトのごとき硅酸塩、酸化鉄、酸化チタン、酸化亜鉛、アルミナのごとき金属の酸化物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムのごとき金属の炭酸塩、硫酸カルシウム、硫酸バリウムのごとき金属の硫酸塩、その他炭化硅素、窒化硅素、窒化硼素、各種金属粉末が挙げられる。又、板状充填剤としてはマイカ、ガラスフレーク、各種の金属箔が挙げられる。これらの充填剤は一種又は二種以上併用することができる。
【００１８】
これらの充填剤の使用にあたっては必要ならば収束剤又は表面処理剤を使用することが望ましい。この例を示せば、エポキシ系化合物、イソシアネート系化合物、シラン系化合物、チタネート系化合物等の官能性化合物である。これ等の化合物はあらかじめ表面処理又は収束処理を施して用いるか、又は材料調製の際同時に添加してもよい。
【００１９】
本発明の特徴は、(B) 繊維状充填剤及び(C) 非繊維状充填剤を併用すると共に、その配合比率を特定範囲に規制したことにある。即ち、組成物中の(B) 繊維状充填剤量Ｗｆ（重量％）及び(C) 非繊維状充填剤量Ｗｍ（重量％）が以下の式(1) 、(2) を同時に満たすことが必要である。
【００２０】
−Ｗｆ＋４５≦Ｗｍ≦−Ｗｆ＋７０    (1) 
０．４Ｗｆ≦Ｗｍ≦２．５Ｗｆ        (2) 
Ｗｍ＞−Ｗｆ＋７０の場合は、材料の溶融粘度が高くなり、−Ｗｆ＋４５＞Ｗｍの場合は、強度や剛性等の機械的物性が低くなる。また、Ｗｍ＞２．５Ｗｆの場合には、機械的物性が低くなり、０．４Ｗｆ＞Ｗｍの場合には、真円度が悪くなる。
【００２１】
上記(1) 、(2) 式を満たす場合及び満たさない場合の１例を挙げると、(B) 繊維状充填剤量Ｗｆが１０（重量％）であると、(1) 、(2) 式において、
３５≦Ｗｍ≦６０    (1) 
４≦Ｗｍ≦２５      (2) 
となり、本発明の要件を満たさない。
【００２２】
また、(B) 繊維状充填剤量Ｗｆが３０（重量％）であると、(1) 、(2) 式において、
１５≦Ｗｍ≦４０    (1) 
１２≦Ｗｍ≦７５      (2) 
となり、(C) 非繊維状充填剤量Ｗｍは１５〜４０（重量％）に制限される。
【００２３】
また、(B) 繊維状充填剤量Ｗｆが４０（重量％）であると、(1) 、(2) 式において、
５≦Ｗｍ≦３０      (1) 
１６≦Ｗｍ≦１００  (2) 
となり、(C) 非繊維状充填剤量Ｗｍは１６〜３０（重量％）に制限される。
【００２４】
また、(B) 繊維状充填剤量Ｗｆが５５（重量％）であると、(1) 、(2) 式において、
−１０≦Ｗｍ≦１５        (1) 
２２≦Ｗｍ≦１３７．５  (2) 
となり、本発明の要件を満たさない。
【００２５】
又、本発明の樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、バリ等を改良する目的としてシラン化合物を配合することができる。シラン化合物としては、ビニルシラン、メタクリロキシシラン、エポキシシラン、アミノシラン、メルカプトシラン等の各種タイプが含まれ、例えば、ビニルトリクロルシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシランなどが例示されるが、これらに限定されるものではない。
【００２６】
又、本発明の樹脂組成物には、その目的に応じ前記成分の他に、他の熱可塑性樹脂を補助的に少量併用することも可能である。他の熱可塑性樹脂としては、高温において安定な熱可塑性樹脂であればいずれのものでもよい。例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等の芳香族ジカルボン酸とジオール或いはオキシカルボン酸などからなる芳香族ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、ＡＢＳ、ポリフェニレンオキサイド、ポリアルキルアクリレート、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、フッ素樹脂、ポリアリレートなどが挙げられる。これらの熱可塑性樹脂は２種以上を混合して使用することもできる。
【００２７】
更に、本発明の樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で一般に熱可塑性樹脂に添加される公知の物質、すなわち酸化防止剤等の安定剤、難燃剤、染・顔料等の着色剤、潤滑剤および結晶化促進剤、結晶核剤等も要求性能に応じ適宜添加することができる。
【００２８】
本発明の樹脂組成物の調製は、一般に合成樹脂組成物の調製に用いられる設備と方法により調製することができる。一般的には必要な成分を混合し、１軸又は２軸の押出機を使用して溶融混練し、押出して成形用ペレットとすることができる。また、樹脂成分を溶融押出し、その途中でガラス繊維の如き無機成分を添加配合するのも好ましい方法の１つである。
【００２９】
このようにして得た材料ペレットは、射出成形、押出し成形、真空成形、圧縮成形等、一般に公知の熱可塑性樹脂の成形法を用いて成形することができるが、最も好ましいのは射出成形である。
【実施例】
【００３０】
次に実施例、比較例で本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
実施例１〜６、比較例１〜５
(A) ポリフェニレンサルファイド樹脂に対し、(B) 、(C) 成分を表１に示す量で加え、ヘンシェルミキサーで５分間混合し、次いでこれをシリンダー温度320℃の二軸押出機に投入し、樹脂温度350℃にて溶融混練し、樹脂組成物のペレットを作った。
【００３１】
次いでこのペレットより試験片を成形し、下記の試験を行った。結果を表１に示す。
［引張強度］
ＩＳＯ３１６７に準じた試験片（幅１０ｍｍ、厚み４ｍｍ）を成形し、ＩＳＯ５２７−１，２に準じて測定した。
［曲げ弾性率］
ＩＳＯ３１６７に準じた試験片（幅１０ｍｍ、厚み４ｍｍ）を成形し、ＩＳＯ１７８に準じて測定した。
［溶融粘度］
ＩＳＯ１１４４３に準拠して測定を行った。キャピラリーとして１ｍｍφ×２０ｍｍＬ／フラットダイを使用し、バレル温度310℃、剪断速度1000sec-1での溶融粘度を測定した。
［真円度］
ＪＩＳ  Ｂ０６２１に準拠して測定を行った。円筒状試験片（内径７５ｍｍ、肉厚２ｍｍ、高さ７０ｍｍ）を射出成形し、テーラーボブソン社製タリロンド３００を用いて、試験片端面から２５ｍｍの部位の真円度を測定した。
【００３２】
なお、実施例および比較例に用いた各(A) 〜(C) の具体的物質は以下の通りである。
(A) ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂
・（株）クレハ製、フォートロンＫＰＳ（樹脂温度310℃、剪断速度1200sec-1における溶融粘度30Pa・s）
(B) 繊維状充填剤
・(B-1) ガラス繊維（Ｅガラス）、繊維長３ｍｍ、平均繊維径１３μm
・(B'-1) ガラス繊維（Ｅガラス）、繊維長３ｍｍ、平均繊維径１７μm
(C) 非繊維状充填剤
・(C-1) 炭酸カルシウム（重質炭酸カルシウム）、平均粒径４μm
・(C-2) ガラスビーズ（Ｅガラス）、平均粒径２０μm
【００３３】
【表１】
2007137983.tif 000002